本发明提供了一种利用废旧三元锂电池回收制备电池级氢氧化锂的方法，通过将预处理得到的废旧三元正极粉料与硫酸盐混合均匀后进行焙烧，使锂转变为可溶性硫酸锂，然后用纯水浸出，获得含锂溶液，水浸液通过锂盐转型、锂液除杂、蒸发结晶等工序制备得到氢氧化锂，水浸渣可用于回收镍钴锰。本发明通过火法‑湿法结合优先将锂回收，减少了锂的损失，提高了锂的回收率，降低了回收成本，有效的提高了生产收益；回收制备得到的氢氧化锂纯度达99％以上，达到电池级氢氧化锂行业标准，整个回收工艺流程短、工艺简单，具有极高的经济效益。